Un’interfaccia cervello-computer intracorticale consente di controllare la navigazione in spazi virtuali tridimensionali utilizzando esclusivamente l’attività neurale. È quanto emerge da uno studio condotto da Ophelie Saussus e Peter Janssen della KU Leuven e pubblicato su Science Advances. I ricercatori hanno sviluppato un sistema capace di tradurre in tempo reale i segnali provenienti da tre aree motorie — corteccia motoria primaria e aree premotorie dorsale e ventrale — in comandi di movimento nello spazio 3D. In questo modo, i macachi sono riusciti a muoversi in ambienti virtuali complessi senza compiere alcun movimento fisico.
Le tre innovazioni chiave dello studio
La ricerca introduce tre innovazioni principali. La prima è l’uso combinato di segnali neurali provenienti da diverse regioni corticali, che migliora la precisione e la flessibilità della decodifica. La seconda riguarda la creazione di un ambiente immersivo di realtà virtuale con telecamera dinamica, progettato per simulare condizioni realistiche e permettere una navigazione continua, inclusa la capacità di evitare ostacoli. La terza innovazione consiste nella possibilità di utilizzare il sistema senza movimenti volontari e senza necessità di riaddestrare il decoder, grazie alla capacità adattiva del cervello e alla solidità dell’algoritmo.
Risultati sperimentali e accuratezza del sistema
I risultati sperimentali mostrano livelli di precisione molto elevati. Gli animali hanno raggiunto percentuali di successo fino al 96% in alcune sessioni, mantenendosi ben al di sopra dei livelli casuali anche in situazioni più complesse, come la navigazione tridimensionale, i cambiamenti improvvisi degli obiettivi e la presenza di ostacoli. Il sistema ha inoltre dimostrato una notevole capacità di generalizzazione: lo stesso decoder, addestrato in pochi minuti durante una fase di osservazione passiva, è stato utilizzato con successo in diversi contesti e con nuovi obiettivi non inclusi nella fase di training.
Il ruolo centrale delle aree premotorie
Questa flessibilità apre la strada a numerose applicazioni pratiche, anche in ambienti variabili, senza la necessità di continue ricalibrazioni. Un dato particolarmente interessante riguarda il ruolo predominante delle aree premotorie, che si sono rivelate più informative rispetto alla corteccia motoria primaria nella decodifica dei segnali, suggerendo nuove direzioni per lo sviluppo di interfacce neurali più efficienti. Come sottolineano gli autori, il sistema permette un controllo naturale, affidabile e flessibile anche in contesti complessi, rappresentando un importante passo avanti verso l’impiego clinico.
Applicazioni future per i pazienti con paralisi
Le prospettive per i pazienti con paralisi sono particolarmente promettenti. Secondo i ricercatori, questa tecnologia potrebbe migliorare significativamente la qualità della vita, consentendo di controllare dispositivi come sedie a rotelle in ambienti dinamici e articolati senza bisogno di movimenti fisici residui. La decodifica neurale applicata alla navigazione tridimensionale si conferma così una realtà concreta, capace di trasformare l’intenzione mentale in movimento efficace nello spazio.
Foto di Tima Miroshnichenko: https://www.pexels.com/it-it/foto/schermo-immagine-tavoletta-digitale-ago-6010927/
